[发明专利]机器人执行的数控程序

说明书

本发明涉及机器人执行的数控程序。一种用于转换处于NC编程语言的机床程序以允许机器人控制器执行程序的系统和方法。根据转换配置表，机器人控制器将NC程序转换为机器人语言，并将经转换的语言作为内在地存储在机器人控制器内的数据存储器中的伪程序数据使用。NC程序中的每个M代码(杂项代码)被作为使用机器人语言的子程序调用来执行。子程序的内容可以由用户自由地定义和编程，并因此可以为具体的应用而定制。

相关申请的交叉引用

本申请要求保护在2011年12月22日提交的美国临时专利申请序号为61/579,288的申请的权益。

技术领域

本发明涉及通过机器人执行数控程序来操作机床(machine tool)。

背景技术

众所周知，通过“数控”(NC)方法来自动操作机床是利用连接到机床的编程数字计算机或可编程逻辑控制器(PLC)来形成计算机数控(CNC)机床。以NC编程语言(G代码程序)来提供用户程序(部分程序)，以操作CNC机床来实行生产过程。编程通常是以基于标准的编程语言来完成的，例如FBD(功能方块图)，LD(梯形图)，ST(结构化文本，类似于Pascal编程语言)，IL(指令表，类似于汇编语言)，以及SFC(顺序功能图)。但是，I/O寻址、存储器组织和指令集的差异，意味着程序永远不会在不同机床制造商之间完全可交换。

通过机器人来操作机床也是众所周知的。通常地，通过计算机执行机器人制造商专有的软件程序来控制机器人。NC编程语言和机器人编程语言之间的不同妨碍了机器人控制器执行为CNC机床编写NC语言程序。

通常地，CNC机床比机器人机床需要更昂贵的机械结构以实现期望的功能。对于多种机床应用，由于NC语言已被传统地使用，所以用户要求NC编程语言来为机床编程。不幸的是机器人不能在这样的市场中使用，因为机器人控制器不能解释和执行这种NC程序中的命令。另一方面，由于机器人控制的特殊性(例如，复杂的运动学算法等)，NC控制器不能容易地控制机器人。

存在一些离线转换系统，其可以从NC程序来创建机器人程序。但是，这样的转换系统一般只能转换机械结构的运动，而不能转换“M代码”(杂项代码)以维护机器专用的应用处理。由于M代码是由用户(机床构建者)为他们构建的具体机床而定义的，所以机器人控制器将不能在不知道应该如何处理M代码的情况下来执行M代码。

发明内容

根据本发明，通过使用机器人臂，可以利用较不昂贵的机械结构来制造机器。利用下面的方法，机器人控制器可以执行以NC编程语言编写的部分程序。

步骤1)机器人控制器将NC程序转换为机器人语言，并将该NC程序作为内在地存储在机器人控制器内的数据存储器系统中的伪程序数据来使用。

步骤2)每个M代码(杂项代码)均被作为使用机器人语言的子程序调用来执行。子程序的内容可以由用户(系统集成商)自由地定义和编程，并因此可以为具体的应用而定制该子程序的内容。

步骤3)一些M代码被附属于运动，其中在运动完成的时候执行M代码。在这种情况下，当运动已经完成时机器人控制器以机器人语言调用相应子程序。

步骤4)I/O接口必须能够选择和运行程序，并监控程序运行的状态。由于在原始NC程序和伪机器人程序之间的行号是一一对应的，因此使得易于创建用户界面来示出当前被执行的程序行。